리튬 이온 전지로서, 음극 활물질 요건의 특정 용량은 에너지의 지속적인 개선 만 140mAh / g에 대해, 높은 특정 에너지 전지의 요구의 새로운 세대를 충족 할 수없는 LiCoO2를 종래 재료의 용량보다 더 정교하게하고있다 코발트의 미친 가격은 점점 LCO를 나누기 마지막 밀짚된다. 사람들이 더 높은 용량에 의존하고 그래서 가격이 (NCM622 소재 특정 용량, NCM 물질이 엄청나게 개선 한 LCO 소재에 비해 더 유리 NCM 재료입니다 170-180mAh / g) 최대 용량, 및 Co의 사용은 크게 감소되므로 때문에 NCM 또한 이러한 NCM 리튬 이온 전지의 새로운 자기가 있지만, 재료는 아직 NCM되도록 명백한 장점을 갖는다 LCO 재료보다 가격 심각한 문제가 있습니다 - 가난한 높은 온도 사이클 성능의 NCM 용량 물질은 매우 높은 온도에서 아래로 하락을 가속화 심각 리튬 이온 배터리의 수명에 영향을 미친다.
금속 양이온 심각한 셔플 현상을 표면 것 NCM622 물질은 높은 온도와 높은 전압주기 동안 발생하는 최근 NCM622 소재 55 ℃에서 고온 사이클의 메커니즘에 대한 심층적 인 조사를 실시 상하이 SiyangLiu 복단 대학은,. 연구는 보여 주었다, 임피던스의 상당한 증가를 교환 결과 청구. 더욱이 고온 및 고전압 사이클의 LiPF6는 전극 표면에서 분해 악화 및 NiF2에 LiF 함량은 전극 / 전해질의 계면 저항의 증가의 결과로 증가 하였다.
첫째 Siyang 류 고상 재료 NCM622 의해 합성하고, XRD 스펙트럼은 잘 개발 NCM622 A-NaFeO2 층상 구조를 갖는 물질의 합성을 나타낸다. A는 경우에 제 1 전하 컷오프 전압에서 낮은 Siyang 류도 NCM622 합성 재료 다르다 서서히 4.3V, 4.5V 및 4.7V로 증가 하였다도 컷오프 전압에서 볼 수 있듯이, 곡선 방전 각각 높은 차단 전압 비록 재료 176, 201.3 및 218.1mAh은 / g의 용량을 더 가지고있다 높은 용량, 그러나 알 수 NCM622 재료는 패널 B에서 감소 사이클 특성 속도 될 때 4.3 V의 컷오프 전압 각각 때 55 ℃에서, 4.5V 및 4.7V, NCM622 용량 유지율 재료 50 사이클 NCM622 재료의 사이클 성능에 중요한 영향을주는 컷 - 오프 전압은 96.3 %, 90.7 % 및 78.9 %입니다.
연구 다운 감소기구 NCM622 재료 다른 컷오프 전압이 높은 차단 전압이 크게 계면 저항 NCM622 물질을 증가시킬 수 있음을 발견 하였다. 이하 다른 컷오프 전압이 다른 사이클 후의 분석 결과 및 EIS NCM622 재료를 도시 알 수 곡선의 모든 재료 표면 두 인터페이스의 존재를 나타내는, 두 개의 원호와 직선 부분으로 구성된다 : 재료의 표면층에서 전해액의 분해가도 8의 등가 회로를 사용하여 C 언어 인터페이스 NCM622 Siyang 리우 막을 형성한다. 결과는 EIS, Siyang 리우 그 각 Rs1 막 인터페이스 임피던스에 장착하고, 전하 교류 임피던스 RCT. 컷오프 전압이 4.3V이었다 4.5V 각 Rs1 재료, 및 4.7V를 각각 17, 20, 21.6W, 25 사이클 값 Rs1은 각각 18.7, 23.4 및 28.2W 증가한 후함으로써, 계면 저항이 증가하고, 높은 차단 전압의 증가가 발생하고 있음을 나타내는 NCM622 계면 막 재료를 개조.
임피던스 RCT에서 충전 교환주기 더 중요한 변화는 4.3 V RCT NCM622 재료의 25주기를 차단 전압에서만 약간의 증가를 발생합니다.도에서 볼 수 있지만, 때 차단 4.5V의 전압과 25 사이클 후 4.7V RCT 재료가 2 배 정도로 증가 하였다 8 배 높은 전압 재료 탈출증 NCM622를 초래하기 때문이다.이있을 수 이상의 리튬, 따라서 물질의 증가 및 비가역 상전이 셔플 재료 리튬 / 니켈 초래 재료의 전하 교환 임피던스가 증가합니다.
EIS 분석 인터페이스 임피던스 재료 내려 물질 감소 능력과 밀접한 관계가 있지만, 여전히 알고 있지 않은 작용의 메커니즘이 증가 나타낸다. 아래 그림은 새롭고 다른 전압 전극하에 사이클링 후에 전극의 SEM 이미지를 보여 우리가 알 수 전극 표면의 균열에 사이클 수 후에 특히 순환이 더욱 심각해진다 후에 전극의 파 단면의 높은 차단 전압에서 명확하게 증가한다. 이러한 균열은 알루미늄 박의 전극 표면의 활물질의 부분 손실을 초래할 수 , 전도성 네트워크의 연결, 활성 물질의 손실을 초래하여 용량 감소를 가져옵니다.
우리는 주요 측 반응은 일반적으로 전극 / 전해질 계면에서 발생하고, Siyang 리우 NCM622는 HRTEM에 의해 서로 다른 전압의주기 후 피부 재료 시험 하였다 그러므로 전극 / 전해질 인터페이스, 침식하는 경향이라고 생각합니다. 고해상도으로 TEM 이미지 새로운 NCM622는 잘 발달 된 결정 구조를 가지고 있으며, 4.3V의 차단 전압에서 50 회 사이클을 실시한 후 NCM622 소재 본체는 잘 발달 된 층 구조를 유지하지만 소재 표면에 일부 영역이 관찰됩니다. 전이 금속 이온 현상. 컷오프 전압이 4.5V로 증가되는 경우, 재료의 결정 구조 후 4.7V 아래로 더 심각한 감소되고, 높은 컷오프 전압에서도로부터 알 수있는 너무 많은 리튬 탈착 리드 셔플 나타나는 금속 양이온은 Li의 확산 채널을 차단하고 Li의 활성 자리를 감소시키는 Li 층에 들어가기 때문에 계면 전하 교환 저항이 증가하고 이전의 EIS 분석 결과와 일치하는 가역 용량이 감소합니다.
한편 Zhidezhuyi 더 높은 차단 전압으로하고, 재료 표면이 구멍이 몇 사이클 후에 관찰 할 수 있기 때문에, 주로 전이 금속 용해 O 릴리스 높은 차단 전압의 소재.
메커니즘은 각 Rs1 분석 XPS에 의한 Siyang 리우 NCM622 재료 표면 전극 / 전해질 계면 임피던스를 증가시키기 위해, 분해 생성물 후의 전해액의 유통이 크게 증가, 특히 LiF를 차단 전압은 4.3V로 순환이 밝혀졌다 전극면 이후에 LiF 함량은 8.9 %이지만, 컷오프 전압이 4.5V로 증가되는 경우, 우리는 또한 XPS 분석 전극 표면에서 발견 동안 4.7V에 LiF 콘텐츠이면 전극 표면 사이클 NiF2 후, 14.9 % 및 17 %로 증가 물질의 분해 NCM622 표면 중 전해액이 천이 금속 원소의 해체를 수반하는 것을 나타내는 내용의 상당한 증가는 Siyang 리우이 있음 주로 전이 금속 원소의 결과 NCM622 재료의 부식 HF LiPF6를 분해하기 때문에 용해.
Siyang 리우 작업은 고온 NCM622 재료 나타났다 오프 고전압 사이클 증가 전하 교류 임피던스 및 결과 표면 NCM622 재료의 결정 구조의 붕괴를 일으키는 전극 및 리 셔플 표면 재료의 천이 금속 원소의 증가를 초래 가역 용량은 전해 표면의 LiPF6이 분해 될 것, 고온 및 고전압 사이클에서 하강, 상승 NCM622 전극 재료 / 전해질 계면 임피던스 결과에 LiF와 NiF2 NCM622 재료 콘텐츠의 표면을 증가시킨다.
